51单片机的数字频率测量系统，液晶1602，论文，电路，代码

设计要求

1. 以MCS-51系列单片机为控制器件，用C语言进行程序开发，结合外围电子电路，设计一款数字频率计；

2. 能够对1HZ～20MHZ正弦波、三角波、方波信号等周期信号的频率进行测量；

3. 测量误差：低于0.1%；

4. 频率测量结果采用LCD1602液晶显示；

系统概述

本设计给出了一种以AT89C52单片机为控制核心的数字频率计设计方案。方案由6个部分组成，分别是电源模块、单片机最小系统、信号放大模块、整形模块、分频模块和显示模块。

工作原理为：电源模块为整个系统提供稳定的5V工作电压，用户通过信号源输入周期性信号，输入信号经三极管电路放大和施密特触发器整形后，变成单片机可以识别的方波，方波再通过分频电路完成100倍分频。

当输入信号的频率低于200KHZ时，单片机直接读取并计算分频前单位时间(1S)内采集到的信号脉冲个数，即为信号频率；

当输入信号的频率超过200KHZ时，单片机读取计算的是经分频后的信号脉冲个数，然后再通过数据处理换算成实际频率。

最后，单片机将频率测量值输出到LCD1602显示器上实时显示。

Proteus仿真电路

原理图及PCB

实物图制作

仿真结果分析

打开Proteus仿真文件，文件后缀名为DSN。双击单片机，加载Program.hex文件（位于C程序文件夹内），运行仿真，结果如下所示。

被测信号频率为13HZ

仿真运行时，会弹出VSMCounter Timer和VSM Signal Generator两个窗口，VSM Counter Timer用于显示标准频率。

在仿真中，当被测信号电压大于5V时，VSM Counter Timer才会正常工作。这并不意味着，在实际频率计实物测试中，被测信号源电压要大于5V才行。

实际上，被测信号电压在几十mV，在示波器上一样可以查看显示，并不影响频率的测量，这只是仿真的局限性。

VSM Signal Generator用于调整被测信号的频率，它有四个旋钮，它们的功能用途如下表所示。

在仿真中，主要调节Centre和Frequency旋钮，设定好频率档位后，转动Centre旋钮改变频率，LCD1602显示器就会跟随显示。

当被测信号频率为几百、几千HZ时，其仿真结果如下所示。

被测信号频率为390HZ

被测信号频率为5.60KHZ

被测信号频率为19063HZ，测量结果为19051HZ

频率测量误差计算为：

被测信号频率在几十、几百HZ时，频率能很快被测量出来；当频率达到KHZ时，由于单片机运算性能有限，可能需要花费几分钟才会有仿真结果。

当频率达到MHZ以上时，例如被测信号频率设定为1.17MHZ时，单片机运算花费12分钟左右，才计算出频率值。

单片机运算中...

被测信号频率为1.17MHZ，测量结果为1169700HZ

频率测量误差计算为：

综上所述，本次频率计仿真设计满足量程、误差等要求。

资源内容

（1）基于51单片机的数字频率计设计论文完整版；

（2）C程序；

（3）Proteus仿真；

（4）原理图及PCB文件；

（5）Visio流程图文件；

（6）元器件清单；

（7）英文文献翻译；

（8）参考资料及文献；

资源截图